(57)【要約】【課題】圧砕ロール電極における穀粒の滞留を解消して後続の穀粒についての計測条件を確保するとともに、簡易な構成により、穀粒の滞留による水分測定上の誤差を抑えることができる穀粒乾燥機の穀粒水分測定装置を提供する。【解決手段】穀粒水分測定装置は、穀粒Ｇを圧砕してその水分値を計測するための１対の圧砕ロール電極５，５と、その計測値の換算処理および平均処理に基づいて穀粒水分値を算出するデータ処理部１１とから構成され、上記圧砕ロール電極５，５の少なくとも一方には、滞留穀粒を取り込むための横断深溝２１を周面５ａに形成するとともに、この横断深溝２１の回動角度位置を検出しうる角度センサ１５を設け、この角度センサ１５により横断深溝２１が上記電極間隙狭窄部Ｍの角度位置にある場合に上記データ処理部１１に受けた計測値を除外して穀粒水分値を算出処理する。【選択図】図４ 
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対的に回動動作する２つの圧砕ロールを計測電極としてその電極間隙狭窄部で圧砕された穀粒の水分値を計測するための１対の圧砕ロール電極と、その計測値の換算処理および平均処理に基づいて穀粒水分値を算出するデータ処理部とからなる穀粒乾燥機の穀粒水分測定装置において、
上記圧砕ロール電極の少なくとも一方には、滞留穀粒を取り込むための横断深溝を周面に形成するとともに、この横断深溝の回動角度位置を検出しうる角度センサを設け、この角度センサにより横断深溝が上記電極間隙狭窄部の角度位置にある場合に上記データ処理部に受けた計測値を除外して穀粒水分値を算出することを特徴とする穀粒乾燥機の穀粒水分測定装置。
【請求項２】
前記データ処理部は、別途設定した水分ランクに応じて計測値を除外して処理することを特徴とする請求項１記載の穀粒乾燥機の穀粒水分測定装置。
【請求項３】
前記データ処理部は、全計測数に対して除外された前記計測値の除外頻度を判定し、この除外頻度に応じてその程度を報知するための報知手段を備えることを特徴とする請求項１記載の穀粒乾燥機の穀粒水分測定装置。
【請求項４】
前記データ処理部は、穀物種類別および水分ランク別の少なくとも一方について別途設定した報知基準に従って報知制御することを特徴とする請求項３記載の穀粒乾燥機の穀粒水分測定装置。
【請求項５】
前記データ処理部は、除外された前記計測値についての所定の換算処理により穀粒水分値を算出することを特徴とする請求項１記載の穀粒乾燥機の穀粒水分測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、籾、大豆等の収穫穀粒を所定水分値まで加熱乾燥処理する穀粒乾燥機に設けられてその１粒ずつの処理により穀粒水分を測定する穀粒乾燥機の穀粒水分測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
穀粒乾燥機の循環穀粒の乾燥度合いを測定するために、例えば、特許文献１に示す穀粒水分測定装置が、従来、知られている。この穀粒水分測定装置は、穀粒乾燥機の循環昇降部等の循環経路上に設けられ、循環穀粒の一部を測定試料として穀粒を１粒ずつ圧砕する２つの圧砕ロールによる１対の圧砕ロール電極を備えて構成される。この圧砕ロール電極の周面は、穀粒を電極間隙狭窄部に取り込むための微細な凹凸が形成され、１粒ずつ供給された穀粒を圧砕して計測し、所定数（例えば、１００例）の計測結果を平均して水分値を算出することができる。
【０００３】
また、穀粒の種類によっては水分値や栽培過程で生育不揃いにより、電極間に繰り込まれずにその入口部で停留したり、時には、弾かれて散逸し、迅速かつ正確な水分測定が困難となることから、圧砕ロール電極の周面には、電極間隙狭窄部の手前位置に滞留した穀粒を強制的に送り込むための全幅に及ぶ横断深溝を形成することにより、次に処理する穀粒についての計測条件を確保することができる。
【０００４】
しかし、圧砕ロール電極の周面の上記横断深溝によって取り込まれた穀粒は、その圧砕条件の変動により異常計測（通常より水分値が小）となる一方で、その計測値は通常計測による計測値の変動範囲に含まれる場合が多いので、異常計測として判別することができないことから、その平均処理による水分測定値は、穀粒の滞留に伴う誤差の混入を避けることができないという問題があった。
【０００５】
その一方で、圧砕ロール電極は、長期使用により周面の凹凸形状が摩耗して穀粒の滞留頻度の増加を招くことがあり、また、複数の穀物種類を取扱う乾燥機においては、籾を乾燥するための微細な凹凸形状が圧砕ロール電極の周面に形成してあっても、大豆等の大粒の穀粒を計測処理するときは、穀粒が滞留する頻度が増加することから、その横断深溝による異常計測を高頻度で含むこととなり、平均処理した水分測定値の誤差が大きくなるという問題があった。
【０００６】
具体的には、横断深溝で繰り込んだ場合の水分値は通常の場合より低く検出され、例えば、水分１３％の大豆の場合、３０粒平均水分値を算出すると、３粒が横断深溝によって繰り込まれると４％程度、通常より低く検出され、その結果、０．４％程度の水分誤差を生じることとなる。
【特許文献１】特公平８−３４７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
解決しようとする問題点は、圧砕ロール電極における穀粒の滞留を解消して後続の穀粒についての計測条件を確保するとともに、簡易な構成により、穀粒の滞留による水分測定上の誤差を抑えることができる穀粒乾燥機の穀粒水分測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明は、相対的に回動動作する２つの圧砕ロールを計測電極としてその電極間隙狭窄部で圧砕された穀粒の水分値を計測するための１対の圧砕ロール電極と、その計測値の換算処理および平均処理に基づいて穀粒水分値を算出するデータ処理部とからなる穀粒乾燥機の穀粒水分測定装置において、上記圧砕ロール電極の少なくとも一方には、滞留穀粒を取り込むための横断深溝を形成するとともに、この横断深溝の回動角度位置を検出しうる角度センサを設け、この角度センサにより横断深溝が上記電極間隙狭窄部の角度位置にある場合に上記データ処理部に受けた計測値を除外して穀粒水分値を算出することを特徴とする。
【０００９】
上記穀粒水分測定装置は、圧砕ロール電極に穀粒が滞留した場合は、その少なくとも一方の周面の全幅に及ぶ横断深溝によって穀粒が強制的に電極間隙狭窄部に取り込まれることにより、次の穀粒の計測条件が確保されるとともに、横断深溝の回動角度位置が同電極間隙狭窄部位置にあることが角度センサにより検出されることから、この時の計測値は、データ処理部により除外されて穀粒水分値が算出される。
【００１０】
請求項２に係る発明は、請求項１の構成において、前記データ処理部は、別途設定した水分ランクに応じて計測値を除外して処理することを特徴とする。上記データ処理部により、必要に応じて高精度の水分値算出処理が可能となる。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項１の構成において、前記データ処理部は、全計測数に対して除外された前記計測値の除外頻度を判定し、この除外頻度に応じてその程度を報知するための報知手段を備えることを特徴とする。上記報知手段により異常計測の除外頻度の程度が報知される。
【００１２】
請求項４に係る発明は、請求項３の構成において、前記データ処理部は、穀物種類別および水分ランク別の少なくとも一方について別途設定した報知基準に従って報知制御することを特徴とする。上記報知手段は、別途設定した報知基準に従い、穀物種類別、水分ランク別に報知動作する。
【００１３】
請求項５に係る発明は、請求項１において、前記データ処理部は、除外された前記計測値についての所定の換算処理により穀粒水分値を算出することを特徴とする。上記データ処理部により、穀粒の滞留に伴う横断深溝による異常処理についても有効な計測値が得られる。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の穀粒水分測定装置は、１対の圧砕ロール電極の電極間隙狭窄部において圧砕計測を行い、その計測値をデータ処理部が換算処理および平均処理することにより穀粒水分値が算出される。上記圧砕ロール電極による圧砕測定時に穀粒が滞留した場合は、その少なくとも一方の周面の横断深溝によって穀粒が強制的に電極間隙狭窄部に取り込まれることにより、次の穀粒の計測条件が確保されるとともに、横断深溝の回動角度位置が同電極間隙狭窄部位置にあることが角度センサにより検出されることから、この時の計測値はデータ処理部により除外されて穀粒水分値が算出される。したがって、上記構成の穀粒水分測定装置は、横断深溝とその角度位置によるデータ選択処理を要旨とする簡易な構成により、穀粒の滞留を解消して後続の穀粒についての計測条件を確保するとともに、水分値算出処理上の誤差を抑えることができるので、穀粒の滞留頻度の増加を招く長期間の使用による摩耗や複数の穀物種類について共用する場合等においても、穀粒乾燥機の高精度の乾燥制御が可能となる。
【００１５】
請求項２の穀粒水分測定装置は、データ処理部により、高精度の水分値算出処理が必要に応じて可能となることから、穀粒乾燥機を効率的に運転することができる。
【００１６】
請求項３の穀粒水分測定装置は、報知手段により除外頻度の程度が報知されることから、穀粒の滞留の程度が把握できるので、穀物種類や乾燥度合等の条件による水分計の適合性を考慮して穀粒乾燥機を運転することができる。
【００１７】
請求項４の穀粒水分測定装置の報知手段は、別途設定した報知基準に従い、穀物種類別、水分ランク別に報知動作することから、高度の判断を要することなく、水分計の適合性に応じた対応が可能となる。
【００１８】
請求項５の穀粒水分測定装置は、データ処理部により、穀粒の滞留に伴う横断深溝による異常処理についても有効な計測値が得られることから、水分計の適合性を問うことなく、高精度の水分計測が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の実施の形態について、以下に図面に基づいて詳細に説明する。
本発明の穀粒水分測定装置１は、穀粒乾燥機の循環昇降部等の循環経路上に設けられ、図１の基本構成の斜視図に示すように、循環穀粒中からその一部を測定試料Ｇとして受ける穀粒投入部３、穀粒投入部３から１粒ずつ穀粒Ｇを送る穀粒供給部４、１粒ずつ導入された穀粒Ｇを受けて圧砕する１対の圧砕ロール電極５，５等から構成される。すなわち、バケットエレベータ形態の循環昇降部のケースに穀粒水分測定装置１を装着し、所定の測定時間間隔で該測定装置１各部が起動するが、バケットエレベータに掬われた穀粒の一部の溢出分を受けて該測定装置１内部にいたる。
【００２０】
穀粒水分測定装置１の制御系の構成は、図２に示すように、各機器をマイコン制御する制御処理部１１を中心に、１対の圧砕ロール電極５，５の駆動モータ５ｍと印加電圧回路５ｃを制御し、計測された電気抵抗を変換回路１２を介して入力するほか、圧砕ロール電極５，５の近傍に設けた近傍温度検出手段１３、穀粒投入部３等に設けた穀物温度検出手段１４、圧砕ロール電極５，５の角度位置を検出する電極回転検出手段１５の信号を入力とし、また、出力回路１６を介して表示部１７にデータ出力するように構成する。
【００２１】
詳細に説明すると、上記圧砕ロール電極５，５は、図３の拡大側面図に示すように、１粒ずつ供給された穀粒Ｇを電極間隙狭窄部Ｍに取り込むためにその周面５ａ，５ｂに微細な凹凸形状を形成し、固定回転比等により相対的に回動動作する２つの圧砕ロールを電極としてその電極間隙狭窄部Ｍで相互間の周速差により擦り潰すように圧砕された穀粒Ｇの水分値を電気的に計測する。この圧砕ロール電極５，５の少なくとも一方には、滞留した穀粒Ｇを取り込むための横断深溝２１を周面５ａの全幅または必要な範囲に及んで形成する。電極間隙Ｍは、固定方式、調圧式可変間隙方式等が適用できる。
【００２２】
この横断深溝２１の角度位置を検出する角度センサを設けて電極回転検出手段１５を形成する。電極回転検出手段１５は、正逆転時の位置確認用や回転異常検出用の回転検出手段と共用することができ、非接触方式であれば、リードスイッチ、フォトスイッチ等、接触式であれば、軸回転部をリミットスイッチで検出するようにして構成することができる。この電極回転検出手段１５のセンサ出力に基づき、図４の計測制御特性図に示すように、横断深溝２１が電極間隙狭窄部Ｍに位置する場合に、圧砕ロール電極５，５による電気抵抗計測を停止し、または、計測値の読み取りを停止するように、制御処理部１１による計測制御において所定の制限域Ａを設ける。
【００２３】
上記構成の圧砕ロール電極５，５は、横断深溝２１を避けた角度位置で穀粒供給部４から１粒ずつ穀粒Ｇを受けるように駆動制御することにより、その電極間隙狭窄部Ｍにおける電気抵抗変化が計測される。その計測値は所定の換算式によって水分値に換算され、蓄積された所定数（例えば、１００例）の計測結果を平均処理する水分値算出処理することにより、多数の穀粒Ｇについて平均化された水分値を得ることができる。
【００２４】
この場合において、図５（ａ）に示すように、穀粒Ｇが圧砕ロール電極５，５の電極間隙狭窄部Ｍの手前で滞留する状況においては、ロール５，５の回動に伴って横断深溝２１が電極間隙狭窄部Ｍ手前位置で穀粒Ｇを捕え、図５（ｂ）に示すように、強制的に電極間隙狭窄部Ｍに取り込んだ上で送出することにより、次の穀粒の処理条件が確保されるとともに、電極回転検出手段１５のセンサ出力に基づき、計測制御特性に沿って圧砕ロール電極５，５による電気抵抗計測が停止されることから、横断深溝２１が電極間隙狭窄部Ｍに位置するタイミングの計測値は水分値算出処理から除外される。
【００２５】
したがって、上述の水分値算出処理を行うことにより、穀粒水分測定装置１は、横断深溝２１とその角度位置によるデータ選択処理を要旨とする簡易な構成により、穀粒の滞留を解消して後続の穀粒についての計測条件を確保するとともに、穀粒の滞留による水分値算出処理上の誤差を抑えることができるので、穀粒の滞留頻度の増加を招く長期間の使用や、複数の穀物種類について共用する場合等においても、穀粒乾燥機の高精度の乾燥制御が可能となる。
【００２６】
また、上述の構成において、図６の切替区分例に示すように、穀物種類別に水分値に応じて制限処理を切替えるように制御処理部１１を構成する。詳細には、籾の場合は、水分管理が重要な、水分域が半乾燥仕上げや、乾燥機の乾燥速度制御用等を考慮し、その上に、他の穀物種類に比べて小粒径であることから滞留頻度が低く、横断深溝による繰り込み処理が稀であることから、上記制限処理をすべての水分域で導入する。逆に、大粒の大麦や大豆では、横断深溝による繰り込み処理が多々発生する一方、乾燥仕上げ付近の水分域では、乾燥収縮により粒径が比較的小さくなり、水分測定誤差が生じやすいので上記制限処理を行う。
【００２７】
このような水分値算出処理により、籾から大豆までの複数の穀物種類で穀粒乾燥機を共用する場合に、処理精度の必要度合いに応じて制限域Ａによる処理を切替えることにより、効率的に穀粒乾燥機を運転することができる。
【００２８】
また、上述の構成において、図７（ａ）のように、両圧砕ロール電極５，５のそれぞれに横断深溝２１を形成し、両電極の回転速度比を２対１とした場合は、図７（ｂ）のように、横断深溝２１が電極間隙狭窄部Ｍに位置する３つの制限域Ａを設け、このように横断深溝の配置数や回転速度差に応じて複数の制限域を所定に設けることにより、前記同様の水分値算出処理が可能となる。
【００２９】
次に、圧砕ロール電極５，５の適合性の判定処理について説明する。
上述の構成の穀粒水分測定装置１において、横断深溝２１による滞留穀粒の強制取り込みを検出し、その回数によってその取込粒割合すなわち穀粒の滞留頻度を算出し、この滞留頻度に応じて警告等を出力するように構成する。この滞留頻度は、平均値算出処理に際して除外された除外頻度と対応するものである。
【００３０】
詳細な処理手順は、図８のフローチャート例に示すように、必要な温度検出、測定粒数等の水分測定条件の設定、モータ駆動等を行い（Ｓ１〜Ｓ４）、この初期処理に次いで個別計測を開始する。個別計測では所定レベルを越える信号検出の回数を積算し（Ｓ５〜Ｓ７）、それぞれについて、角度位置との関係により正規角度位置と制限角度位置の区分別に（Ｓ８）、それぞれについて回数（Ｓ９ａ，Ｓ１０ａ）と単粒水分値（Ｓ９ｂ，Ｓ１０ｂ）を算出する。
【００３１】
これを設定回数繰り返した後（Ｓ５〜Ｓ１１）、水分値の平均、ばらつき、制限角度位置の検出頻度αを算出する（Ｓ１２〜Ｓ１４）。この検出頻度αは滞留頻度を表し、除外頻度として算出される。次に、別途設定した判定基準α１、α２に基づいて、検出頻度αについて正常範囲（Ｓ１７ａ）、警告範囲（Ｓ１７ｂ）、不良範囲（Ｓ１７ｃ）の区分でランクを判定をし、この判定結果について記憶と表示処理（Ｓ１８）を行う。この表示処理は、報知手段一般を含み、オペレータに判定結果を報知する。
【００３２】
上記判定処理により、圧砕ロール電極５，５による圧砕状況を穀粒の滞留頻度と対応する除外頻度に基づいて把握できるので、メンテナンス準備や測定中止等の適切な対応が可能となる。したがって、電極周面の横断深溝２１によってコンパクトな電極構成を可能とし、かつ、横断深溝２１による強制繰り込み時の異常計測の発生頻度による適合性ランクの判定により、複数の穀物種類について穀粒乾燥機を共用する場合の異常計測頻度の増加や、長期使用による電極表面の摩耗による異常計測頻度の増加等に伴う測定時間の増大に対処できることから、測定の信頼性を向上することが可能となる。
【００３３】
また、上述の判定処理において、図９（ａ）（ｂ）の判定基準α１、α２の切替区分例（α１、α２は、制限状態カウント数／測定粒数ｘ１００  ％表示）に示すように、小麦、大豆等は、それぞれ水分値に応じて判定基準α１、α２を切替えて判定処理する。このように水分値に応じて判定基準を切替えることにより、穀粒水分や穀物種類ごとに設定された基準値に基づいて穀粒圧砕状態の診断を効率よく高精度で評価することができる。
【００３４】
この場合においては、平均水分値を演算するのに設定された測定粒数に達する前に、圧砕状態を診断することが望ましく、測定半ばで水分演算するとともに、基準値を設定して診断してもよい。また、乾燥中など制御目的に使用する場合は、前回測定水分により基準値を設定してもよい。
【００３５】
また、別の水分値算出処理方法として、深溝による計測について、水分値の換算係数を別途設定することにより、前記処理の一部を変更した図１０のフローチャート例に示すように、角度位置センサ１５に基づき（Ｓ８）、深溝域の判定に応じてそれぞれの回数カウント（Ｓ９ａ，Ｓ１０ａ）とともに、圧砕ロール電極５，５の周面における通常の圧砕計測の水分値演算（Ｓ９ｃ）と、深溝における圧砕計測の水分値演算（Ｓ１０ｃ）とを行うことにより、全数計測により水分値を算出処理する。
【００３６】
水分値の換算係数は、通常は、β１・Ｅｒ＋β０＋κＴにより、また、深溝は、そのβ１、β０と対応してγ１、γ０を決定することにより、γ１・Ｅｒ＋γ０＋κＴによって得ることができる。β１、β０、γ１、γ０は、圧砕ロール電極５，５とその深溝の仕様によって決定される。このように深溝位置の圧砕による水分値計測を含めることにより、コンパクトな構成の圧砕ロール電極により、大粒から小粒までの適用性の広い水分測定が可能となる。
【００３７】
この場合において、図１１の圧砕ロール電極の構成例（ａ）（ｂ）に示すように、大豆等の大粒の豆類を電極隙間Ｍに案内圧砕すべく、その粒形状に応じた深溝２１ａ、２１ｂを圧砕ロール電極５，５の局部に１個以上用意し、測定間隙部Ｍに繰り込み圧砕測定することにより、小粒の籾、麦から、大粒の大豆等までを、同一の圧砕ロール電極によって測定することができる。
【００３８】
なお、１つの電極対には、深溝形状の大きさを変えて複数個用意することで、粒径不揃い幅の大きい大豆や小豆等、あるいは、種々の粒形状に対応することができる。この場合、深溝位置による測定制限域についての測定頻度は、籾や麦の場合と反対に、深溝での測定が正常判定となる。
【００３９】
次に、圧砕ロール電極による夾雑物の過多評価について説明する。
夾雑物については、単粒ずつ圧砕してその電気的特性値（電気抵抗）から単粒水分値を測定し、その複数の水分値から統計的に平均水分値を算出する水分値測定装置において、単粒の電気的特性値に異常低水分データを除去するための閾値を設定し、この閾値は、環境温度ないしは穀粒温度に応じて変更するように構成し、上記閾値を下回った測定機会回数から夾雑物の過多評価を行う。
【００４０】
詳細には、図１２の夾雑物の過多評価処理のフローチャート例に示すように、電極近傍温度検出、単粒水分データ読み取り、読み取り回数Ｎｔのカウントによりデータが電気的特性値閾値を越えるまで繰り返す（Ｓ２１〜Ｓ２４）。データが閾値を越えた場合はデータ保管（Ｓ２５）して所定数Ｎの検出まで同様に繰り返した後（Ｓ２６）、平均値、標準偏差を算出する（Ｓ２７）。
【００４１】
次いで、下限制限値Ｌを演算した上で（Ｓ２８）、この下限制限値Ｌを越える保管データを保管し（Ｓ２９〜Ｓ３１）、演算した平均値、標準偏差（Ｓ３２）について平均値を前回と比較し、偏差が所定値以下となるまで繰り返すことにより（Ｓ３３）、前回値を平均値に決定して水分値を算出する（Ｓ３４，Ｓ３５）。
【００４２】
上記演算処理により、閾値を下回った測定回数Ｎｔと測定データ数（有効データ数）Ｎとにより、夾雑物度数ηを１−Ｎ／Ｎｔとして得ることができる。この夾雑物度数ηを夾雑物混入のパラメータとして評価することにより、コンバインの選別制御指標、穀粒乾燥機の選別制御指標として、例えば、乾燥初期においてはη＝５％以上はＮＧ、乾燥後期でη＝１％以下にするように指示信号を手動または自動で送出することにより、風力選別強度を増強することができる。
【００４３】
一般に、適正でない単粒データを総数のデータ測定後に統計処理する方法においては、総数のデータ収集後に統計処理をしていたのではリアルタイム測定にならないので、所定の閾値を設定して穀粒乾燥機やコンバイン等の穀粒処理装置による水分測定状況下生じる夾雑物や塵埃混入による異常低水分データ除去を測定中に実施するようにしており、その場合においても、その異常低水分データは、環境温度ないしは穀粒温度に影響されて適正な除去処理ができなかったが、そのような問題は、上記のように処理することによって解消することができる。
【００４４】
また、上記閾値は穀物種類に合わせてそれぞれ設定し、これを切替えるように、水分換算式を設定する。
水分換算式Ｍは、具体的に説明すると、水分が多いと、電気的特性値（出力電圧）が直線的に増加する構成をとるのが通常であることから、例えば、４．３ＥＲ＋８．０−０．１Ｔとして籾の水分換算式（低水分域）Ｍを設定する。この換算式では、電極近傍温度Ｔで温度補正項を代表した場合において、Ｔ＝２０℃では、出力電圧ＥＲ＝１．０Ｖで水分値Ｍ＝１０．３％、出力電圧ＥＲ＝２．０Ｖで水分値Ｍ＝１４．６％となる。
【００４５】
従来は、穀物乾燥機の場合の閾値は、水分のばらつきも考慮して、出力電圧で０．５Ｖ程度に規定していたが、穀粒温度（環境温度）により変動して単粒測定データとして認めるかどうかが不安定であった。そこで、この出力電圧の閾値を穀粒温度（環境温度）に応じて変更することで、穀粒温度が変わった場合でも、適正な閾値管理が可能となる。
【００４６】
例えば、閾値ＶＬを、０．５＋０．０２５（Ｔ−２０）とする。温度補正項は、水分換算式の補正項と同様に設定される。すなわち、温度変化が１０℃で水分値１％の変化は、穀粒を問わず、木材に到るものでも同様であり、穀粒や豆粒の収穫時に混入する夾雑物や塵埃もほぼ同様な材質と考えられることから、１０℃で閾値電圧変化０．２５Ｖとして同様な閾値温度補正項を設定する。
【００４７】
その他に、小麦については、水分換算式（低水分域）Ｍを３．５ＥＲ＋８．０−０．１Ｔとし、閾値ＶＬの実施例を０．２９＋０．０２９（Ｔ−２０）とすることができる。大麦については、水分換算式（低水分域）Ｍを２．９ＥＲ＋８．９−０．１Ｔとし、閾値ＶＬの実施例を０．１＋０．０３４（Ｔ−２０）とする。このように閾値を設定することにより、単粒水分のバラツキが多い収穫時点やその後の乾燥中の穀粒水分測定精度を向上することができる。
【００４８】
次に、圧砕ロール電極の周面の構成について説明する。
従来の圧砕ロール電極（例えば、実開昭６３−１１８５５５号公報）では、図１３の電極周面展開図のように、２つの円筒状電極の周面５ａ，５ｂに凹凸形状を微細に形成し、それぞれの形状は、図１４（ａ）、図１５（ａ）の周面展開拡大斜視図のように、圧砕するべき穀粒の食い込みのために、頂部に山型を形成した例があるが、電極間隙の生産上のバラツキによって穀粒の食い込みが確保できない場合がある。そのような問題に対し、山型の頂部を平面カットして電極周面５ａ，５ｂを形成することにより解消することができる。
【００４９】
具体的には、圧砕ロール電極は、図１３の電極側面図のように、２つの円筒状電極の周面５ａ，５ｂに異なる凹凸形状を形成し、その片側電極の圧砕周面５ａは、図１４（ｂ）に示すように、電極軸に平行した多数の連続したＶ字状溝を作製して連続した山型条を形成し、その山型条の先端部を平面状にし、他側電極の圧砕周面５ｂは、図１５（ｂ）に示すように、電極軸線に関して正負の所定角をなす多数の連続したＶ字状溝を作製して連続した山型条を形成し、その山型条の先端部を平面状にしたものである。
【００５０】
すなわち、一方の周面５ｐは、電極軸線の方向に延びる多数のＶ字状溝を等間隔に平行配置した山型条の頂部を平面カットにより截頭条を形成し、他方の周面５ｑは、電極軸線に対して一定傾斜角で延びる多数のＶ字状溝と逆の傾斜角で延びる多数のＶ字状溝とを互いに交差してそれぞれ等間隔に平行配置してそれぞれの頂部を平面カット５ｐ、５ｑにより截頭状に形成する。その截頭平面部は、Ｖ字状溝投影深さの上部２０〜５０％をカット位置として形成する。両電極は間隙を一定に配置する。
【００５１】
対向する測定電極は、図１５に示すように、粒の噛み込み性を考慮し、溝を格子に加工し、山型を連続した四角錘状にしたものがよく、さらに、乾燥中の穀粒や豆類にあっては、表層部が非常に乾燥した内部が湿潤状態にあり、どうしても四角錘状の測定電極では、その測定信号は、乾燥した表層の影響を受けてしまう。測定水分値は、乾燥後、粒内水分分布が安定した穀粒や豆類に比較して低い水分値を示す。特に、電極間隙を固定した簡便な構成の単位水分計においては、可動電極方式のものに比較して大粒のものの噛み込み性に配慮してどうしても電極間隙を広めに設計しがちである。よって、対向する測定電極についても、四角錘状の先端部を切り取り、角錐台状にしたものが、精度と噛み込み性がともに良好である。
【００５２】
単位水分計では、穀粒の測定電極への供給姿勢は、図１６の斜視図のように、短時間で多粒測定をするのが一般的であり、電極への供給速度が速く、安定な姿勢を取って測定に供給されるので、図示のとおり、粒の長軸が電極軸方向に平行になるようにその殆どが供給される。
【００５３】
したがって、図１７の電極周面における穀粒把持状況の拡大斜視図に示すように、測定穀粒Ｇを把持圧砕する際に、山型条の先端部の平面５ｐ…が、穀粒内部に貫入され、印加された電位差による電流の発生の主たるところが穀粒内部によるところとなり、穀粒表層の通電性や表層の局所水分値の粒測定水分値に与える影響を軽減でき、測定の精度向上が図られる。さらに、改良した電極では、粒内部への電極貫入面積が増加した分、粒内部での通電がその主たるところとなり、生産上の加工組み立てによる間隙のバラツキが生じても、測定値に変動が殆ど生じない安定性の高い水分測定を実現できる。
【００５４】
また、従来、籾測定の場合には、籾殻と玄米の組成の大きく異なる２層構造をしていることから、測定値は、表層の籾殻の通電性に大きく左右される。ある試料では、籾殻の通電性が高く、水分測定値も標準法測定水分値に対し、高くなっていた。しかし、この改良により、籾殻の通電性の違いに影響されにくくなり、精度の高い測定が実現できる。
【００５５】
なお、電極間隙は、自動調圧した粒大に応じた間隙可変のものでも良いが、間隙を固定したもののほうが、粒の圧砕力、内部の貫入力が大きくとれるので、間隙のばらつきの影響が軽減され、より水分測定精度の向上になる。
【００５６】
具体的な電極周面形状は、Ｖ溝加工ピッチを１．２ｍｍ以上のＪＩＳローレット形状（Ｂ０９５１）とし、図１８の拡大側面図に示すように、（Ｄ０−Ｄ）／Ｄ０が２０〜５０％の範囲である。ＪＩＳローレットを用いた場合（平Ｒ、綾Ｒとも）は、モジュール０．３でＤ０＝０．３９６ｍｍだから、（Ｄ０−Ｄ）＝０．０７９〜０．１９８の範囲であり、モジュール０．５でＤ０＝０．６５２ｍｍだから、（Ｄ０−Ｄ）＝０．１３〜０．３２６の範囲である。高水分穀粒の圧砕カス清掃性を考慮すれば、モジュール０．５が望ましい。
【００５７】
実施例として、ＪＩＳモジュール０．５で高速電極に綾目（Ｄ０−Ｄ）／Ｄ０＝３５％、低速電極に平目（Ｄ０−Ｄ）／Ｄ０＝３５％を速度比１．５：１を用いた場合の電極間隙変動の測定値に対する影響評価結果は、図１９に示すとおりである。電極間隙許容差を０．４８〜０．６２ｍｍとした場合は、平面形状なしのものは０．７％の水分測定値変動を容認せざるを得ず、一方、平面形状ありのものは、０．２％の水分測定値変動を許容すればよい。
【００５８】
籾殻通電性の高い平年作のコシヒカリでは、図中の特性カーブＴ２のごとく、電極間隙の影響はないことが確認された。また、籾殻通電性の低い低温登熟コシヒカリでも、図中の特性カーブＴ３のごとく電極間隙の影響は０．４％に留まり、非常に生産性の高い水分計となることが認められる。
【００５９】
上記構成の圧砕ロール電極は、円筒状電極の穀粒（豆類）圧砕面に形成した穀粒圧砕作用部であるＶ字状溝で形成される山型先端部を平面状にして、穀粒の電極間隙への繰り込み性を保ちつつ、山型先端部を粒中心部に貫入させることで、生産上の電極間隙のばらつきの測定精度への影響を軽減することができる。さらに加えて、カス付着性の抑制を持たせることができる。
【００６０】
次に、穀粒水分測定装置の異常診断について説明する。
乾燥中の穀物を電極ローラで圧砕し、水分電圧を測定することにより水分値を算出する時に、繰出バルブ停止中で乾燥機内を穀物が循環していない状態で水分電圧を測定し、水分電圧を検出した場合は異常と判定する。
【００６１】
詳細には、図２０の制御構成ブロック図に示すように、制御部３１に対して停止設定水分３２、水分センサ３３を入力し、送風・循環モータ３４、燃焼系３５、繰出バルブ３６、表示部３７等の穀粒乾燥機の各機器を接続して制御する。
【００６２】
制御部３１による制御処理は、図２１のフローチャート例に示すように、乾燥運転の初期処理（Ｓ４１〜Ｓ４３）の後、繰出バルブモータを駆動（Ｓ４４）して水分チェック（Ｓ４６〜Ｓ４９）を繰り返し、水分値が目標値に達した場合は所定の手順で停止処理（Ｓ５０〜Ｓ５２）する。この一連の過程において、バルブモータオフをチェック（Ｓ４５）し、該当する場合は、続けて水分チェック測定、水分電圧読込み、電圧チェック（Ｓ６１〜Ｓ６３）をし、「電圧あり」の場合は、水分計異常判定、運転停止処理（Ｓ６４，Ｓ６５）を行う。
【００６３】
上記処理により、繰出バルブモータ３６が停止した状態で水分電圧を検出し、図２２（ｂ）の水分電圧検出例のように、何らかの水分電圧が検出された場合（正常時は図２２（ａ）のように、殆ど電圧なしの状態で安定している）は、異物によるものと判定し、水分計異常として運転を停止させる。この判定処理により、明らかに穀物が水分計に供給されない状態で水分電圧が発生する場合は異常と判定することで、異物の電圧を含んで水分算出することが無くなり、正常な水分測定が可能になる。
【００６４】
また、別の判定制御処理として、図２３のフローチャート例に示すように、乾燥運転の初期処理（Ｓ４１〜Ｓ４３）の後、繰出バルブモータ出力（Ｓ７１）から水分値が設定以下となるまでチェック（Ｓ８０）を繰り返す一連の乾燥運転において、水分測定（Ｓ７２）に入り、水分計を逆転してその電圧変動をチェック（Ｓ７３〜Ｓ７６）し、電圧変動が無いことを条件に水分計を正転（Ｓ７７）するように制御処理する。電圧変動チェック（Ｓ７６）により電圧変動に該当した場合は、水分計異常判定、運転停止処理（Ｓ６４，Ｓ６５）を行う。
【００６５】
上記処理により、乾燥中の穀物を電極ローラで圧砕し、水分電圧を測定することにより水分値を算出する時に、水分測定時の電極ローラの逆転中に回路チェック用の規定電圧出力を水分計側で行い、その電圧が一定値（正常時は図２４（ａ）のように、安定している）でなく、図２４（ｂ）の検出例のように、水分計側から出力されるチェック電圧が予め設定されている規定の電圧に対して一定値以上変動している場合は、水分計の回路異常と判定する。このように、電圧変動をチェックして異常判定することにより、穀物圧砕時の水分電圧が変動したままで水分測定することを防止することができ、安定した水分測定が可能になる。
【００６６】
また、乾燥過程の水分表示において、穀粒水分を測定中は、個々の水分を表示し、所定粒数を検出後に全体の平均水分を表示するように構成する。このように構成することにより、測定中に、個々の水分検出値および表示の切替りタイミング等から水分検出値のばらつき状態、水分計へのサンプルの入り具合等を判断することができる。
【００６７】
したがって、従来の穀粒乾燥機の測定中は、前回の水分値および熱風温度、残時間等を順次表示しており、また、通信機能を用いることにより、接続したパソコン上に表示することも可能であるが、セールス担当者が現場で水分計の動作状態を確認するのは困難であったが、このような問題を解決することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】穀粒水分測定装置の基本構成の斜視図である。
【図２】穀粒水分測定装置の制御系の構成図である。
【図３】圧砕ロール電極の構成を示す拡大側面図である。
【図４】電極回転検出手段による圧砕ロール電極の計測制御特性図である。
【図５】穀粒の滞留状況（ａ）およびその狭窄部における圧砕状況（ｂ）である。
【図６】水分値算出処理の切替区分例である。
【図７】他の圧砕ロール電極の構成を示す拡大側面図（ａ）および対応する計測制御特性図（ｂ）である。
【図８】圧砕ロール電極の適合性の判定処理のフローチャート例である。
【図９】水分値に応じた判定処理の切替区分例である。
【図１０】別途設定した係数で水分値の換算処理をするフローチャート例である。
【図１１】他の構成例（ａ）（ｂ）による圧砕ロール電極の側面図である。
【図１２】夾雑物の過多評価処理のフローチャート例である。
【図１３】圧砕ロール電極の周面の側面図である。
【図１４】一方の電極周面の展開拡大斜視図である。
【図１５】他方の電極周面の展開拡大斜視図である。
【図１６】測定電極への穀粒の供給姿勢の斜視図である。
【図１７】電極周面における穀粒把持状況の拡大斜視図である。
【図１８】電極周面形状の拡大側面図である。
【図１９】測定値に対する電極間隙変動の影響評価結果である。
【図２０】異常診断の制御構成ブロック図である。
【図２１】異常診断のフローチャート例である。
【図２２】水分電圧検出例である。
【図２３】別の異常診断のフローチャート例である。
【図２４】水分電圧検出例である。
【符号の説明】
【００６９】
１    穀粒水分測定装置
５    圧砕ロール電極
５ａ、５ｂ    周面
１１    データ処理部
１５    角度センサ（電極回転検出手段）
１７    表示部
２１    横断深溝
Ａ    制限域
Ｇ    穀粒
Ｍ    電極間隙狭窄部
【図１】
2005326331.tif 000003
【図２】
2005326331.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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